淺析電力工程設計中的節能措施

【摘 ?要】隨著中國經濟的發展，能源需求快速擴張，采取節能措施已經不再是企業需求也成為了國家政策要求。本文從電力工程節能設計的安全性、經濟性、實用性的基本原則出發，探討了電力工程設計中可采取的節能措施。

【關鍵詞】電力工程;工程設計;節能措施

引言

隨著我國工業規模及人民生活水平的不斷提高，能源需求也水漲船高。電力系統由發電、輸電、用電三個環節組成，除需求側控制能源使用外，我國滿足能源需求的主要手段主要從擴大能源產能和減少能源損耗兩種。因此，節能作為滿足企業電力需求，減少生產成本的重要方法，長期受到企業和電力工程設計人員的高度重視。在國家層面，《“十三五”節能減排綜合工作方案》中就指出要加強工業節能、建筑節能、交通運輸節能等多領域共同發展，并強調不僅要強化重點用能單位節能管理還要強化重點用能設備節能管理。可見，電力工程設計中采用節能措施不僅是企業需求也是國家需要，本文從電力工程設計節能的節能設計的基本原則出發，探討了電力工程設計中可以采取的節能措施。

一、電力工程節能設計的基本原則

（一）安全性原則

任何工程設計的首要要求都是安全性原則，如果電力傳輸得不到安全性的保障，企業生產以及居民生活都會受到極大的影響，部分時候甚至直接威脅到人民的生命財產安全。電力工程設計中的節能措施也是如此，如不能為了節能把數據中心的空調關閉，使數據中心的服務器因過熱而宕機;不能為了節能而在生產車間采用亮度較低的節能燈等。要牢記安全第一的原則，使節能在安全的基礎上發揮應有的經濟效益

（二）經濟性原則

經濟性原則是電力工程節能設計的重要原則，也是企業或電力工程設計愿意采取節能措施主要動力之一。首先，節能本身可以為企業生產節省大量電力成本，從成本控制的角度增加企業效益;其次，節能措施的使用成本如果過高，相關成本無法短時間從日常生產節約的能源消費中回收，則會使企業放棄采取更高標準的節能措施;最后，節能措施不能降低企業的生產能力，要為企業生產留下足夠的擴充空間。經濟效益是企業追求根本目標，也是電力工程節能設計的重要原則，只有節能措施能夠帶來看得見的效益，節能措施才有更大的社會意義。

（三）實用性原則

節能設計不能以喪失實用性為代價，喪失實用性意味著企業工作效率較低，降低企業的生產能力和市場競爭力。實用性原則要求，不該縮減的能源需求不能縮減，如照明設備、空調、電梯設備、監控設備等。實用性原則還要求，節能措施成熟可靠，有系統化的使用方案和可靠的使用體驗。如，部分企業采用了太陽能技術作為企業能源安全輔助保障而不是全部的電力來源，這說明太陽能技術依然存在較大的使用缺陷，雖然可以作為一種節能手段，卻不能作為主要的電力來源作為生產能源的依賴。

二、電力工程設計節能措施分析

（一）運行電壓合理監控

企業設備安全正常的維持生產狀態需要電壓的穩定作為保障，如果運行電壓過高或過低都會導致電力設備以及生產設備產生問題，不僅危及生產安全還可能危及到生命。運行電壓的監控應從兩方面出發，一方面是設置電力應急保障方案，在電力不足或電壓過高時由應急電源接管生產設備的電力供給;另一方面則是通過變壓器分接頭調整或者在電力母線上投切電力電容器等采取電壓自動調整設備對電壓進行自動調整和調配。電壓自動調配設備能夠在輸入電壓波動20%的區間內跟蹤電壓波動，然后通過三相自耦式變壓器來穩定輸出電壓，從而保障電壓的合理監控。并且，該設備在市場上廣泛使用，方案較為成熟且價格普遍不高，可以作為企業和居民的主要電壓監控設備，使得企業和居民的用電安全得到保障。

（二）平衡三相負荷

三相負荷的穩定被打破時，會有漏電現象發生。其中漏電電流較大的為靈敏相，其上電流過大會使變壓器有功損耗增加，嚴重時會導致變壓器溫度過高而燒壞;其中漏電電流較小的是不靈敏相，由其導致的漏電、觸電事故多不勝數，甚至導致保護器拒動。平衡三相負荷首先應制定變壓器負荷運行監控制度，以變壓器變壓器電能計量考核箱抄見電量為監控指標，定期進行負荷監測，用電高峰或者用電低谷時可以增加監測頻次，使得三相負荷得到合理監控。在平衡三相負荷在改造電網時也應該注意，應增加低壓四線覆蓋密度，以配電變壓器為負荷中心，以250-450米為供電半徑，在主干線以及分支干線上采用三相四線制供電，并為此制定臺區負荷分配接線圖，保證所有用戶均受到三相負荷平衡的限制，以保障電網的用電安全以及電能的合理調配。

（三）推廣節能變壓器

當前，我國電能的非必要損耗中，輸配電損耗占比6.6%左右，其中大部分為變壓器損耗且占點損比例超過了三分之一，在電力工程設計中采用節能變壓器作為節能手段逐漸得到了國家有關部門的重視和認可。在我國《配電變壓器能效提升計劃》中曾提出，要完成高耗能配電變壓器的升級改造，把節能變壓器在網運行比例提高至14%。除了政策支持以外，節能變壓器本身也具有很多特點。由于節能變壓器鐵芯采用的是三相五柱式雙行矩形排列，零序磁通經兩個旁柱傳導，磁通也不經過箱體，因此不會發生發熱等結構損耗。并且，節能變壓器熱循環油填充使用的是硅油，箱體密閉，不僅能夠承受較大的機械應力，還可適應高溫等極端場所，做到數十年內免維護，因此，節能變壓器值得在電力工程設計中大批量使用。

結語

綜上所述，在我國巨大的電力需求面前，如何在電力工程設計中采取節能措施還有很多其他的因素。這不僅對我國的電力工程技術創新有更高的要求，對相關人員關于節能理念的宣傳教育也有很大的關系。國家對于節能技術創新及普及有相關政策扶持，不論供應端的是水電、風電、光電還是核電，或者是需求端的新能源汽車以及其他電器減排創新，都有著大量的國家補貼輔助推廣，得到企業和民眾的一致好評，在電力工程設計中采取節能措施也正成為中國的新時尚。

參考文獻：

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[3]鄭修明，朱雅婷.電力工程設計中的節能措施淺析[J].中國設備工程，2017（12）：74-75.

作者簡介：

劉鑠明（1979年1月），性別：男，民族，湖南省岳陽市人，學歷：本科，職稱：工程師，單位：國網湖南省電力公司岳陽供電分公司，單位郵編：414000，研究方向：電力工程項目規劃設計及施工。

（作者單位：國網湖南省電力公司岳陽供電分公司）